Polietileno pulverizado, ¿cómo controlar la calidad?
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Polietileno pulverizado, ¿cómo controlar la calidad?

Abril de 2005

Carlos García

Entérese en qué consiste el proceso de pulverizado de PE para rotomoldeo y cuáles son los parámetros clave para obtener un resultado satisfactorio.

El material más utilizado en la industria del rotomoldeo en el mundo es el polietileno lineal, y uno de los factores que mayor incidencia tiene en la calidad final del producto rotomoldeado es la calidad del polietileno pulverizado. Existen tres parámetros que definen la calidad del polvo: la distribución del tamaño de partícula, el flujo seco y la densidad aparente o densidad a granel.

Antes de entrar en la descripción y análisis de cada uno de estos tres parámetros, es importante conocer bien el proceso mediante el cual se transforma el polietileno lineal en polvo, partiendo de su forma original de gránulos, y la relación de este proceso de pulverización con cada uno de los tres parámetros.

Pulverización de polietileno
El proceso se lleva a cabo mediante molinos. El tipo de molino más frecuentemente utilizado para pulverizar polietileno para rotomoldeo es el molino de discos que se muestra en la figura 1.Independientemente de la marca, todos los molinos tienen los mismos componentes básicos:

  • Tolva de gránulos
  • Alimentador vibratorio
  • Garganta de alimentación
  • Cámara de pulverizado
  • Disco rotativo
  • Disco fijo
  • Tubería de transporte
  • Ventilador
  • Ciclón
  • Válvula rotativa
  • Cernidor

Para comenzar, los gránulos son transportados hasta la tolva de alimentación del molino, normalmente usando un sistema de transporte neumático. Desde la tolva los gránulos bajan por gravedad hasta el alimentador vibratorio, que los transporta y los deja caer en el centro de la cámara de pulverizado entre los dos discos; uno de los discos está fijo, y el otro gira a determinadas revoluciones por minuto. Ambos discos tienen dientes maquinados radialmente, como se observa en la figura 2, y el giro de uno respecto al otro crea un efecto "tijera", que va reduciendo el tamaño de los gránulos a medida que éstos avanzan desde el centro hacia la periferia de los discos.

Los gránulos se mueven entre los dos discos por la fuerza centrífuga que genera la rotación, y por el vacío que existe en la cámara de pulverizado, y que es generado por el ventilador del sistema. El aire que circula por el molino impulsado por el ventilador tiene dos funciones principales: la primera es transportar los gránulos y/o polvo a través de los discos y hacia el ciclón. La segunda, y la más importante, es enfriar el proceso, ya que cuando se reduce el tamaño de los gránulos en los discos se desprende calor, que debe removerse a la misma velocidad que se genera, o puede llegar a fundir el polietileno.

Una vez en el ciclón, el polietileno en polvo es separado del aire que fue utilizado para transporte y enfriamiento, y baja hasta la válvula rotativa, ubicada en la parte inferior del ciclón. Esta válvula impulsa el polvo hacia el cernidor e impide el paso de aire desde éste hacia el ciclón.

Ya en el cernidor se inicia el proceso de selección de tamaño de partículas: todo el material que pase por las mallas del cernidor será considerado aceptable, y el que no logre pasar regresará a la cámara de pulverizado para repetir el proceso.

Es importante señalar que los molinos pulverizadores de última generación maximizan la eficiencia, controlando la temperatura dentro de la cámara de pulverizado, la carga del motor del molino y el vacío en el sistema. Así mismo algunos fabricantes aumentan las capacidades de los molinos, aumentando el número de cámaras de pulverizado; de esta forma se dedica una cámara a los gránulos vírgenes y otra a los gránulos de reciclo que son rechazados por el cernidor.

Distribución del tamaño de partícula
En el mundo, la industria de rotomoldeo ha adoptado el estándar de 500 micras ó "malla" (mesh) 35 como el tamaño de partícula estándar. Esto significa que las mallas instaladas en el cernidor del molino pulverizador deben tener una apertura de 500 micras (o mesh 35), y las partículas que por ellas pasen deben tener un tamaño inferior. Obviamente, no todas las partículas tienen el mismo tamaño; lo que se obtiene a la salida del pulverizador es un rango de diferentes tamaños de partículas.

La distribución del tamaño de partículas es una medida de qué porcentaje de partículas se encuentra en cada uno de siete diferentes rangos establecidos en forma estándar. Dichos rangos comprenden partículas con los siguientes tamaños:

  • Mayor que malla 30
  • Entre malla 30 y malla 35
  • Entre malla 35 y malla 50
  • Entre malla 50 y malla 60
  • Entre malla 60 y malla 80
  • Entre malla 80 y malla 120
  • Menor que malla 120

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Acerca del autor

Carlos García

Reduction Engineering

Ha sido conferencista de la ARM y de la Asociación Pan-Europea de Rotomoldeo en temas de pulverizado de polietileno y  máquinas de rotomoldeo.

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